8.1.2功与功率之功率 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第八章 机械能守恒定律 第1节 功与功率 第1节 功与功率(第2课时) 一、功率 二、瞬时功率 三、额定功率 四、机车启动 新课引入 力对物体的做功公式： 解决了力对物体做功多少的问题。 W = Flcosα 做功还有快慢之分： 如何计算力做功的快慢呢？ 新课引入 思考：人和挖土机挖同一堆土 谁做的功多？ 谁做的功快？ 一样多 挖土机快 在功相等情况下用的时间少就叫做的功快 新课引入 思考：人和吊车在相同时间内搬砖 谁做的功多？ 谁做功快？ 吊车多 吊车快 在时间相等情况下做的功多就叫做的功快。 新课引入 思考:挖土机和吊车做功快慢怎么比较？ 若挖土机10s做了100J的功，而吊车5s做了80J的功，那么谁做的功多？谁做的功快？ 吊车 挖土机 谁做功多？ 谁做功快？ 100J 10s =10J/s 80J 5s =16J/s 这个比值可以反映力做功的快慢。 W t 一、功率 3.单位: 1.定义: 4.物理意义: P＝ 5.标矢性: 功跟所用时间比值。 2.定义式: 瓦特（w） 1w＝1J/s 描述力做功的快慢。 标量, t W 计算P，一般不带正负号。 P瞬＝ dt dW (t→0) 6.种类: ①平均功率： 一段t内力做功平均快慢 ②瞬时功率： 某一时刻力做功的快慢 思考:如何求瞬时功率？ 二、瞬时功率 1.推导: P= t W = t Flcosα =FVcosα =FVcosα V F α V1 V2 P=FVcosα=Fv1 F α V F2 F1 P＝VFcosα=F1V (t→0) 2.决定式: P=FVcosα 当α=00时:P= FV 【典例1】某人用同一水平力F 先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离l ，第二次使此物体沿粗糙水平也前进距离l ，若先后两次拉力做的功为W1和W2 ，拉力做功的功率是P1和P2 ,则（ ） A、W1=W2， P1 = P2 B、W1=W2， P1＞P2 C、W1＞W2，P1＞P2 D、W1＞W2，P1 = P2 B F F 光滑 粗糙 l l f 【典例2】质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下,在光滑平面上从静止开始运动，运动时间t=3s.求： (1)力F在t=3s内对物体所做的功? (2)力F在t=3s内对物体所做的功的平均功率? (3)在3s末,拉力F、重力G、和支持力N的瞬时功率? F/m=2m/s2 (1) W=Fl= F N mg V=at=6(m/s) 解： a= l= at2= 9(m) 1 2 54(J) (2) P=w/t= 18(w) (3) PF= =36(w) Fv PG= cos900 mgv PN= =0 0 【典例3】如图所示是小孩滑滑梯的情景，假设滑梯是固定光滑斜面，倾角为30°，小孩质量为m，由静止开始沿滑梯下滑，滑行距离为s时，重力的瞬时功率为(重力加速度为g)(　 ) A.mg B.mg C.mg D.mg V N mg B 【典例4】一个单摆，小球从水平下摆九十度至最低点，则此过程中重力的瞬时功率如何变化( ) A.一直变大 B.一直变小 C.先变大再变小 D.先变小再变大 C 观 看 图 片 机器铭牌上的功率是什么功率呢？ 三、额定功率 1.定义: 机器正常工作时最大输出功率 注意：机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。 2.计算式: P=FV 这个力是什么力呢？ P额=F牵V 四、机车启动 1.恒定功率P F牵 f阻 地面的阻力和风阻等总阻力 P恒=F牵V ↓ 当F牵=f 时:a＝0 F牵－f a＝ m ↑ ↓ ↓ a减小的加速运动 匀速直线运动 P额 f P＝FV 发动机的实际功率 汽车的牵引力 汽车瞬时速度 （v0=0，P恒=P额） Vm= 四、机车启动 1.恒定功率P 当F牵=f 时:a＝0 F牵－f a＝ m ↓ ↓ a减小的加速运动 匀速直线运动 P额 f （v0=0，P恒=P额） Vm= V t 0 P t 0 P额 Vm tm tm 注意：Vm之前，F牵变力，发动机的功只能用W=P恒t P恒=F牵V ↓ ↑ 解： 【典例5】某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度. P额 f阻 Vm= 1800 60000 = P额 =F牵V =f阻Vm =33.3m/s 【典例6】质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，